一种紧凑型可电调的平衡带通滤波器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种平衡带通滤波器，尤其是一种应用在对信噪比要求高的可重构射 频前端系统的的紧凑型可电调的平衡带通滤波器，属于微波通信技术领域。
【背景技术】
[0002] 无线通信技术的飞快发展对射频前端系统的高性能、小型化、兼容性和灵活性等 提出更高的要求。射频电调滤波器作为射频前端系统的重要组成部分，并且具有体积小、成 本低以及可重构等优势，因此日益受到重视。与传统的单端滤波器相比，平衡滤波器具有共 模抑制的效果，能够很好的抑制周围环境噪声干扰，提高信噪比，满足现代通信系统高质量 的通信要求。所以，对紧凑型可调平衡带通滤波器的研究具有重大的意义。
[0003] 平衡滤波器对环境噪声有较好的抑制效果，因此在现代通信系统中，平衡滤波器 得到了广泛的应用。目前平衡滤波器的研究主要集中在共模抑制、多频带和小型化等方面。 根据"J-Shi and Q? Xue，"Balanced bandpass filters using center-loaded half-wavelength resonators，'，IEEE Trans. Mi crow. Theory Techn ?，vol ? 58，no ? 4，pp ? 970-977，Apr. 2010所提供的分析得知，对于共模抑制，用得比较多的方法是在对称中心加载 集中元件，并且不影响差模状态下的通带性能，但是增加了加工难度。而根据"C.-H.Lee， C.-I.G. Hsu,and C._C.Hsu，"Balanced dual-band BPF with stub-loaded SIRs for common-mode suppression，''IEEE Mic-row .Wireless Compon ? Lett ?，vol ? 20，no ? 2， pp. 70-72，Feb. 2010所提供的分析可知，利用中心加载枝节，分离共模和差模的工作频率 以及使每对谐振器具有同样的差模谐振频率和不同的共模谐振频率也能达到共模抑制的 效果。但是很多平衡滤波器的中心频率是不可以调节的，目前只有为数不多的可调平衡滤 波器被提出。
[0004] 2010年Yuan Chun Li等人在IEEE Transaction on MTT上发表了 "Tunable Balanced Bandpass Filter With Constant Bandwidth and High Common-Mode Suppression"，提出了带宽恒定的可调平衡滤波器，通过中心加载集中元件的方法抑制共 模，并且利用电磁混合耦合的方式控制带宽。
[0005] 2012年Jinrong Mao等人在IET Microwaves，Antennas&Propagation上发表了 "Tunable differential-mode bandpass filters with wide tuning range and high common-mode suppression"，文章提出了基于两端分别加载变容管的阶梯阻抗谐振器设计 的可调平衡带通滤波器。同样也是通过集中元件加载的方式抑制共模，利用电磁混合耦合 的方式控制带宽的恒定。然而，这两种方法设计的滤波器一旦被加工成型，在频率调节过程 中，带宽是不可调节的。
[0006] 综上所述，已发表的文章或专利多涉及可重构单端带通滤波器，对环境噪声具有 抑制效果的可调平衡带通滤波器相对较少，所提方法和结构以及所实现的性能有限。实际 应用中不仅要求滤波器的中心频率是可以调节的，同时带宽也是可以调节的，目前已发表 的文章或者专利虽然涉及的可调平衡滤波器的带宽是可控，但是一旦加工成型，在频率调 节过程中，带宽是不可调的。此外，随着移动通信系统的飞速发展，对器件的小型化的需求 也越来越大;同时，为了降低加工难度，在设计中应该尽量减少集中元件的个数。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种紧凑型可电调的平衡 带通滤波器，该滤波器不仅实现了通带的中心频率可调，而且实现了带宽可调，由于仅采用 一个多模谐振器，所以在小型化方面具有较大的优势，并且无需增加额外的集总元件来抑 制共模，降低了加工难度。
[0008] 本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：
[0009] -种紧凑型可电调的平衡带通滤波器，包括上层的微带线结构、中层的介质基板、 下层的接地金属贴片以及金属通孔，所述金属通孔依次贯穿微带线结构、介质基板和接地 金属贴片，使微带线结构与接地金属贴片之间通过介质基板连接，其特征在于:所述微带线 结构包括一个多模谐振器和两对输入/输出馈电线，所述多模谐振器包括上下对称的第一 微带线和第二微带线，所述第一微带线和第二微带线均呈E型，第一微带线的两侧微带枝节 线和中心微带枝节线朝下，第二微带线的两侧微带枝节线和中心微带枝节线朝上;所述第 一微带线的左右两侧微带枝节线分别通过两个串联的变容二极管与第二微带线的左右两 侧微带枝节线连接，第一微带线的中心微带枝节线也通过两个串联的变容二极管与第二微 带线的中心微带枝节线连接。
[0010] 作为一种优选方案，所述第一微带线的左侧微带枝节线与第二微带线的左侧微带 枝节线之间的两个串联的变容二极管的中心，以及第一微带线的右侧微带枝节线与第二微 带线的右侧微带枝节线之间的两个串联的变容二极管的中心均通过一个偏置电阻接第一 直流电压源。
[0011] 作为一种优选方案，所述第一微带线的中心微带枝节线与第二微带线的中心微带 枝节线之间的两个串联的变容二极管的中心加载一段短微带枝节线。
[0012] 作为一种优选方案，所述短微带枝节线通过一个偏置电阻接第二直流电压源。
[0013] 作为一种优选方案，所述第一微带线的中心微带枝节线上加载第一接地射频扼流 圈，所述第二微带线的中心微带枝节线上加载第二接地射频扼流圈。
[0014] 作为一种优选方案，所述两对输入/输出馈电线中，每对输入/输出馈电线有两段 输入/输出馈电线，每段输入/输出馈电线均为"T"形状的终端短路微带线，每段终端短路微 带线的一端直接与50欧姆微带线连接，所述50欧姆微带线向外侧弯折45度，弯折部分作为 输入/输出端口，特性阻抗为50欧姆。
[0015] 作为一种优选方案，每段终端短路微带线上加载一个固定电容，该固定电容用于 调节外部品质因数。
[0016] 作为一种优选方案，所述金属通孔有四个，每个金属通孔对应一段终端短路微带 线，且设置在终端短路微带线的另一端。
[0017] 作为一种优选方案，所述两对输入/输出馈电线中，一对输入/输出馈电线的两段 输入/输出馈电线分别位于第一微带线外侧的左右两边，另一对输入/输出馈电线的两段输 入/输出馈电线分别位于第二微带线外侧的左右两边。
[0018] 作为一种优选方案，所述第一微带线的左侧微带枝节线与第二微带线的左侧微带 枝节线之间的两个串联的变容二极管，以及第一微带线的右侧微带枝节线与第二微带线的 右侧微带枝节线之间的两个串联的变容二极管均选用Skyworks公司的SMV1405-074型号的 变容二极管;所述第一微带线的中心微带枝节线与第二微带线的中心微带枝节线之间的两 个串联的变容二极管选用Skyworks公司的SMV1234-079型号的变容二极管。
[0019] 本发明相对于现有技术具有如下的有益效果：
[0020] 1、本发明通过一个多模谐振器实现了可调平衡带通滤波器，该多模谐振器上下对 称的两部分微带线均呈E型，对环境噪声这类干扰具有免疫功能，解决了现有技术多涉及可 重构单端带通滤波器，对环境噪声具有抑制作用的可调平衡带通滤波器相对较少，所提方 法和结构以及所实现的性能有限的问题。
[0021] 2、本发明仅采用一个多模谐振器，因此在尺寸方面具有较大的优势，满足了实际 应用中无